LED (alebo Light Emitting Diode) je optická dióda, ktorá vyžaruje svetelnú energiu vo forme „fotónov“, keď je predpätá dopredu. V elektronike tento proces nazývame elektroluminiscencia. Farba viditeľného svetla vyžarovaného LED diódami sa pohybuje od modrej po červenú a je určená spektrálnou vlnovou dĺžkou vyžarovaného svetla, ktorá zase závisí od rôznych nečistôt, ktoré sa pridávajú do polovodičových materiálov počas ich výrobného procesu.
LED diódy majú mnoho výhod oproti tradičným žiarovkám a svietidlám a možno najdôležitejšou z nich je ich malá veľkosť, odolnosť, rôzne farby, nízka cena a ľahká dostupnosť, možnosť jednoduchého prepojenia s rôznymi inými elektronickými komponentmi v digitálnej podobe diagramy.
Hlavnou výhodou LED diód je však to, že vzhľadom na ich malú veľkosť je možné niektoré z nich koncentrovať v jednom kompaktnom balení, ktoré tvorí takzvaný sedemsegmentový indikátor.
Sedemsegmentový indikátor pozostáva zo siedmich LED diód (odtiaľ jeho názov),usporiadané do obdĺžnika, ako je znázornené na obrázku. Každá zo siedmich LED sa nazýva segment, pretože keď svieti, segment tvorí časť číslice (desiatkovej alebo šestnástkovej sústavy). Niekedy sa v rámci jedného balenia používa aj 8. doplnková LED. Slúži na zobrazenie desatinnej čiarky (DP), čím umožňuje zobrazenie desatinnej čiarky, ak sú dva alebo viac 7-segmentových displejov navzájom prepojené, aby reprezentovali čísla väčšie ako desať.
Každý zo siedmich LED segmentov displeja je pripojený k zodpovedajúcej podložke radu kontaktov umiestnenej priamo na obdĺžnikovom plastovom puzdre indikátora. Piny LED sú označené a až g, čo predstavuje každý jednotlivý segment. Ostatné kolíky segmentov LED sú prepojené a tvoria spoločnú svorku.
Takže, predpätie aplikované na zodpovedajúce kolíky segmentov LED v určitom poradí spôsobí, že sa niektoré segmenty rozsvietia a zvyšok zostane stlmený, čím sa zvýrazní požadovaný číselný vzor, ktorý sa zobrazí na displeji. To nám umožňuje reprezentovať každú z desiatich desatinných číslic od 0 do 9 na 7-segmentovom displeji.
Spoločný výstup sa vo všeobecnosti používa na určenie typu 7-segmentového displeja. Každá LED displeja má dva spojovacie vodiče, z ktorých jeden sa nazýva "anóda" a druhý sa nazýva "katóda". Preto môže mať sedemsegmentový LED indikátor dva typy konštrukcie obvodu – so spoločnou katódou(OK) a spoločná anóda (OA).
Rozdiel medzi týmito dvoma typmi displejov je v tom, že v prevedení OK sú katódy všetkých 7 segmentov navzájom priamo spojené, zatiaľ čo v prevedení so spoločnou anódou (OA) sú anódy všetkých 7 segmentov navzájom prepojené. Obe schémy fungujú nasledovne.
- Spoločná katóda (OK) - prepojené katódy všetkých LED segmentov majú logickú úroveň "0" alebo sú pripojené na spoločný vodič. Jednotlivé segmenty sú osvetlené riadením ich anódového výstupu na logickú "vysokú" alebo logickú "1" cez obmedzovací odpor, aby sa predklonili jednotlivé LED diódy.
- Spoločná anóda (OA) – anódy všetkých LED segmentov sú kombinované a majú logickú úroveň „1“. Jednotlivé segmenty indikátora svietia, keď je každá konkrétna katóda pripojená k zemi, logická "0" alebo nízkopotenciálny signál cez príslušný obmedzovací odpor.
Vo všeobecnosti sú bežnejšie anódové sedemsegmentové displeje obľúbenejšie, pretože mnohé logické obvody môžu odoberať viac prúdu, ako dokáže dodať napájací zdroj. Tiež si všimnite, že displej so spoločnou katódou nie je priamou náhradou v obvode za displej so spoločnou anódou. A naopak – toto je ekvivalentné zapnutiu LED diód v opačnom smere, a preto nedôjde k žiadnemu vyžarovaniu svetla.
Hoci 7-segmentový indikátor možno považovať za jeden displej, stále jepozostáva zo siedmich samostatných LED v jednom balení a ako také je potrebné tieto LED chrániť pred nadprúdom. LED diódy vyžarujú svetlo iba vtedy, keď sú predpäté dopredu a množstvo svetla, ktoré vyžarujú, je úmerné doprednému prúdu. Znamená to len, že intenzita LED sa zvyšuje približne lineárne so zvyšujúcim sa prúdom. Aby sa predišlo poškodeniu LED, tento dopredný prúd musí byť kontrolovaný a obmedzený na bezpečnú hodnotu externým obmedzovacím odporom.
Takéto sedemsegmentové indikátory sa nazývajú statické. Ich podstatnou nevýhodou je veľký počet výstupov v balení. Na odstránenie tohto nedostatku sa používajú schémy dynamického riadenia sedemsegmentových indikátorov.
Sedemsegmentový indikátor si medzi rádioamatérmi získal veľkú obľubu, pretože sa ľahko používa a je ľahko čitateľný.
